Podstawowe procesy tłoczenia metalu umożliwiające niezawodne dostosowanie OEM
Tłoczenie za pomocą matryc postępujących: precyzja, powtarzalność i skalowalność dla rodzin części OEM o dużej różnorodności
Wytłaczanie matrycą postępującą zapewnia producentom niezwykłą dokładność przy wytwarzaniu skomplikowanych elementów metalowych. Proces ten polega na wykonywaniu wielu operacji w kolejności, w ramach jednego cyklu prasowania, osiągając tolerancje rzędu ±0,002 cala i produkując ponad 1200 sztuk na godzinę. Kluczową zaletą tej metody jest zautomatyzowany system podawania części, który przesuwa elementy ze stacji na stację bez konieczności ich obsługi przez pracowników między poszczególnymi operacjami. Dzięki temu znacznie zmniejsza się liczba wad – według raportów branżowych o 30–40% w porównaniu do starszych technik. Proces ten obsługuje różne rodzaje metali, w tym stal nierdzewną, aluminium oraz niektóre specjalne stopy o grubości do ¼ cala. Ponadto, ponieważ narzędzia mają modułową konstrukcję, przełączanie się między różnymi typami części odbywa się szybko. Dla producentów sprzętu oryginalnego (OEM) chcących zwiększyć objętość produkcji oznacza to możliwość szybkiego zwiększenia mocy wydajnościowej przy jednoczesnym zachowaniu ścisłych standardów jakości, terminów dostaw oraz zgodności z obowiązującymi wymaganiami regulacyjnymi.
Przesuwanie i tłoczenie czterobieżkowe: osiąganie złożonych geometrii oraz cech o ścisłych tolerancjach w niestandardowych elementach tłoczonych z metalu
W przypadku naprawdę skomplikowanych elementów techniki transferowej i tłoczenia na prasach czterosuwowych oferują rozwiązania, których nie zapewniają tradycyjne prasy. Systemy transferowe działają poprzez wykorzystanie ramion robotycznych do przemieszczania części przez różne stacje, co umożliwia tworzenie głębokich wyciągów, przesunięć oraz podcięć – operacji, z którymi standardowe jednokierunkowe prasy po prostu nie radzą sobie. Podejście czterosuwowe idzie o krok dalej, stosując narzędzia ustawione naprzeciw siebie w płaszczyźnie poziomej. Takie ułożenie umożliwia kształtowanie części jednoczesnie z czterech stron, osiągając skomplikowane gięcia, zamknięcia oraz precyzyjne cechy wewnętrzne – wszystko w jednym uderzeniu, przy zachowaniu dokładności rzędu ok. 0,005 cala. Dla branż produkujących obudowy urządzeń medycznych lub łączniki elektroniczne te możliwości mają ogromne znaczenie, ponieważ wymagane są części o czystych krawędziach oraz dokładnie określonych kształtach wewnętrznych. Ciekawym aspektem jest to, jak kontrolowane rozprowadzanie odkształceń podczas procesu kształtowania wspomaga zachowanie wytrzymałości materiału. Dzięki temu znacznie zmniejsza się liczba awarii związanych z naprężeniami w zastosowaniach, w których najważniejsze jest odporność na zmęczenie – według raportów branżowych czasem nawet o około 60%.
Części metalowe wykonane metodą tłoczenia, specyficzne dla danej branży, zaprojektowane zgodnie z wymogami producentów oryginalnych (OEM) oraz zapewniające śledzalność
Motoryzacja: klamry i uchwyty krytyczne pod względem bezpieczeństwa oraz obudowy czujników spełniające wymagania PPAP, FAI oraz normy IATF 16949
Części metalowe wykonane metodą tłoczenia do zastosowań motocyklowych, takie jak obudowy czujników, podstawy silnika oraz uchwyty w układach hamulcowych, muszą wytrzymać znaczne temperatury, obciążenia mechaniczne oraz wyzwania środowiskowe, zapewniając przy tym bezpieczeństwo pasażerów. W kontekście spełniania standardu IATF 16949 producenci poddają te elementy szczegółowym kontrolom, w tym opracowaniu szczegółowej dokumentacji PPAP oraz inspekcjom FAI, a także śledzeniu materiałów od surowej taśmy stalowej aż po gotowy produkt. Dokładność wymiarowa pozostaje nadzwyczaj wysoka – rzędu ±0,05 mm – dzięki technologii monitorowania prasy, która śledzi zużycie narzędzi i wydajność maszyny w trakcie licznych cykli produkcyjnych. Taki poziom precyzji ma kluczowe znaczenie dla krytycznych komponentów bezpieczeństwa, gdzie nawet drobne odchylenia mogą prowadzić do poważnych problemów – np. w mechanizmach rozwijania poduszek powietrznych lub modułach systemu hamowania przeciwblokującego (ABS).
Medycyna i elektronika: miniaturyzowane, bezwybojowe części tłoczone z metalu z pełną śledzilnością zgodnie z normą ISO 13485 oraz zgodne z dyrektywami RoHS/REACH
W przypadku urządzeń medycznych i komponentów elektronicznych istnieje rzeczywista potrzeba bardzo małych, tłoczonych części metalowych o bezbłędnych powierzchniach. Nawet najmniejsza zazębina lub mikroskopijna wada może zagrozić bezpieczeństwu pacjentów, zakłócić prawidłowe działanie urządzeń lub całkowicie zdegradować sygnały. Wiodący producenci radzą sobie z tym wyzwaniem dzięki zastosowaniu specjalistycznych narzędzi zaprojektowanych do osiągania najwyższej precyzji, procesów produkcyjnych prowadzonych w warunkach idealnej czystości oraz systemów zarządzania jakością certyfikowanych zgodnie ze standardem ISO 13485. Te systemy śledzą każdą partię materiałów od początku do końca, zapewniając pełną śledzalność na wszystkich etapach produkcji. Części muszą również spełniać surowe przepisy środowiskowe, takie jak RoHS i REACH, dotyczące substancji niebezpiecznych. W szczególności w przypadku urządzeń elektronicznych elementy takie jak styki zapewniające ekranowanie przed interferencjami elektromagnetycznymi (EMI) oraz miniaturowe łącza zależą w dużym stopniu od odpowiedniej wartości napięcia sprężynowego oraz jednorodnie nanoszonych powłok. Bez spełnienia tych precyzyjnych wymagań sygnały ulegają zniekształceniu w wysokoczęstotliwościowym sprzęcie diagnostycznym. Producent potwierdza spełnienie wszystkich tych wymagań nie tylko za pomocą standardowych testów, lecz także poprzez ciągłe monitorowanie wskaźników produkcyjnych w celu wcześniejszego wykrycia wszelkich odstępstw.
Kompleksowe partnerstwo inżynieryjne: Jak producenci OEM przyspieszają wprowadzanie niestandardowych części blacharskich do produkcji
Od przeglądu modelu 3D CAD do funkcjonalnego prototypu w ciągu 5 dni – szybka walidacja przed zamknięciem projektu OEM
Gdy producenci oryginalni (OEM) współpracują ze specjalistycznymi firmami zajmującymi się tłoczeniem i rozwiązaniami inżynieryjnymi, mogą przygotować swoje produkty do produkcji znacznie szybciej. Takie partnerstwa przekształcają projekty 3D CAD w działające prototypy już w ciągu pięciu dni roboczych – w większości przypadków. Cały proces obejmuje sprawdzanie materiałów, weryfikację tolerancji oraz testowanie rzeczywistego dopasowania i funkcjonalności elementów w praktyce. Dzięki temu projektanci mogą ostatecznie zatwierdzić swoje projekty długą chwilę przed wytworzeniem narzędzi przeznaczonych do masowej produkcji. Zintegrowanie przeglądu projektów, symulacji komputerowych oraz budowy fizycznych prototypów w jeden zoptymalizowany proces pozwala inżynierom na wcześniejsze wykrywanie problemów, takich jak niedopasowanie części, sprężyste odkształcenia metalu po procesie kształtowania czy trudności montażowe. W rezultacie wiele firm zgłasza skrócenie liczby ostatnich zmian projektowych o około dwie trzecie. Same prototypy odpowiadają pod względem właściwości materiałowych oraz dokładnych wymiarów tym produktom, które ostatecznie wejdą do produkcji seryjnej, dzięki czemu producenci narzędzi mogą rozpocząć pracę już w trakcie trwania testów produktu.
Strategia narzędziowania sterowana przez DFM: skracanie czasu realizacji i kosztów przy jednoczesnym zachowaniu specyfikacji wydajnościowych producenta oryginalnego wyposażenia (OEM)
Gdy chodzi o opracowywanie efektywnych strategii projektowania narzędzi minimalizujących ryzyko, analiza projektowania z myślą o wykonalności produkcyjnej (DFM) jest absolutnie niezbędna. Zespół inżynieryjny bada wiele czynników, w tym miejsca, w których gromadzi się naprężenie, sposób przepływu materiałów podczas produkcji oraz trudne do rozwiązania problemy związane z narastaniem tolerancji. Te oceny pomagają podejmować istotne decyzje dotyczące wyboru między matrycami postępującymi a matrycami transferowymi – wybór zależy od zakładanej wielkości serii oraz stopnia złożoności danej części. Ponadto dopasowujemy tolerancje tak, aby utrzymywać precyzję na poziomie ±0,001 cala wyłącznie w tych obszarach, gdzie ma to rzeczywiście kluczowe znaczenie dla funkcjonalności. Dodatkowo operacje wtórne, takie jak usuwanie wykańczania (deburring) i powlekanie (plating), realizujemy w naszej własnej fabryce zamiast outsourcingować je na zewnątrz. Cały ten proces zwykle skutkuje mniejszą liczbą modyfikacji narzędzi – o około 40% mniej iteracji – znacznym zmniejszeniem odpadów – nawet o blisko 30% – oraz uzyskaniem zatwierdzenia pierwszego egzemplarza w ponad 95% przypadków. A być może najważniejsze z punktu widzenia działalności biznesowej: możemy skrócić całkowity czas realizacji zamówienia o około 4–6 tygodni bez konieczności rezygnacji z jakichkolwiek wymogów OEM dotyczących wydajności, standardów niezawodności czy zgodności z przepisami prawno-regulacyjnymi.
Często zadawane pytania
Czym jest tłoczenie matrycą postępującą?
Tłoczenie matrycą postępującą to proces, w którym wiele operacji wykonywanych jest sekwencyjnie w jednym cyklu prasowania, umożliwiając producentom osiągnięcie wysokiej precyzji i skalowalności w produkcji elementów.
W czym różni się tłoczenie czterosuwowe od tradycyjnych pras?
Tłoczenie czterosuwowe wykorzystuje układ, w którym narzędzia są ustawione poziomo naprzeciw siebie, co pozwala na kształtowanie elementów z czterech kierunków jednocześnie – idealne do realizacji złożonych geometrii oraz cech wymagających ścisłych tolerancji.
Dlaczego śledzoność jest ważna w tłoczeniu metalowym dla urządzeń medycznych?
W przypadku urządzeń medycznych śledzoność zapewnia śledzenie każdej partii materiałów od początku do końca procesu produkcyjnego, co jest kluczowe dla spełnienia wymogów norm takich jak ISO 13485 oraz dla zapewnienia bezpieczeństwa pacjentów i prawidłowego działania urządzeń.
W jaki sposób producenci OEM mogą przyspieszyć wprowadzanie części tłoczonych metalowo do produkcji?
Producentom OEM można przyspieszyć produkcję, współpracując z firmami zajmującymi się tłoczeniem i oferującymi rozwiązania inżynieryjne, co pozwala im szybko przejść od projektów 3D CAD do działających prototypów, zazwyczaj w ciągu pięciu dni roboczych.
Spis treści
- Podstawowe procesy tłoczenia metalu umożliwiające niezawodne dostosowanie OEM
-
Części metalowe wykonane metodą tłoczenia, specyficzne dla danej branży, zaprojektowane zgodnie z wymogami producentów oryginalnych (OEM) oraz zapewniające śledzalność
- Motoryzacja: klamry i uchwyty krytyczne pod względem bezpieczeństwa oraz obudowy czujników spełniające wymagania PPAP, FAI oraz normy IATF 16949
- Medycyna i elektronika: miniaturyzowane, bezwybojowe części tłoczone z metalu z pełną śledzilnością zgodnie z normą ISO 13485 oraz zgodne z dyrektywami RoHS/REACH
-
Kompleksowe partnerstwo inżynieryjne: Jak producenci OEM przyspieszają wprowadzanie niestandardowych części blacharskich do produkcji
- Od przeglądu modelu 3D CAD do funkcjonalnego prototypu w ciągu 5 dni – szybka walidacja przed zamknięciem projektu OEM
- Strategia narzędziowania sterowana przez DFM: skracanie czasu realizacji i kosztów przy jednoczesnym zachowaniu specyfikacji wydajnościowych producenta oryginalnego wyposażenia (OEM)
- Często zadawane pytania